CN210616581U - 一种机械臂及其机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人设计领域，具体涉及一种机械臂及其机器人，所述机械臂包括上板、上连杆副杆、上连杆、中间板、齿轮组、下连杆副杆、下连杆以及下板；所述上板设置有第一转动轴和第二转动轴；所述中间板设置有第三转动轴，第四转动轴，第五转动轴以及第六转动轴，所述下板设置有第七转动轴和第八转动轴；上连杆副杆与第一转动轴和第四转动轴连接，上连杆与第二转动轴和第三转动轴连接，所述下连杆副杆与第六转动轴和第八转动轴连接，所述下连杆与第五转动轴和第七转动轴连接；所述齿轮组包括上齿轮和下齿轮且相互啮合，上齿轮与上连杆或上连杆副杆固定连接并同步旋转，下齿轮与下连杆副杆或下连杆固定连接并同步旋转；所述上连杆副杆为曲杆。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人设计领域，具体涉及一种机械臂及其机器人。
背景技术
目前现有的轮式巡检机器人多采用不可升降的机械臂，高度不能变动，无法捕捉到高处仪表的具体影像。而悬挂式机器人巡检时需要固定的轨道，导致机器人只能捕捉到固定轨道上的影像。目前可升降的连杆机构以多轴机械臂和以液压驱动的连杆机构为主，这种类型连杆机构有结构较为复杂，重量大等缺点，而四连杆机构主要以铰链四杆机构为主，这种四连杆机构运动范围较小，稳定性较差，无法满足需求。
现有专利申请号为CN201410308066.7，专利名称为一种连杆式折叠升降机构的发明专利申请，公开了一种连杆式折叠升降机构，包括：安装于绿篱修剪机前端的底座；齿轮箱，其设于底座侧方；支撑座，其设于底座上方；两个拉杆；两个折叠臂，其两端设有齿轮槽，齿轮槽内固定安装有齿轮；由一拉杆及一折叠臂的两端分别铰接于底座及齿轮箱上形成第一四连杆机构；以及由一拉杆及一折叠臂的两端分别铰接于支撑座及齿轮箱上形成第二四连杆机构；驱动装置，其安装于底座上，并与第一四连杆机构的折叠臂的下部连接，由驱动装置驱动第一四连杆机构往上运动；该机构由一油缸即可进行驱动升降，降落叠合后不影响驾驶员视野。该专利仍然存在载重能力差，结构复杂不稳定等问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种新的机械臂及其机器人，其结构更简单，并对连杆中的受力情况进行优化，结构更稳固。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种机械臂，由动力装置驱动，包括上板、上连杆副杆、上连杆、中间板、齿轮组、下连杆副杆、下连杆以及下板；
所述上板设置有第一转动轴和第二转动轴；所述中间板设置有第三转动轴，第四转动轴，第五转动轴以及第六转动轴，所述下板设置有第七转动轴和第八转动轴；
所述上连杆副杆与第一转动轴和第四转动轴连接，所述上连杆与第二转动轴和第三转动轴连接，所述下连杆副杆与第六转动轴和第八转动轴连接，所述下连杆与第五转动轴和第七转动轴连接；
所述第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴顺次连接所组成的第一四边形为平行四边形；所述第五转动轴、第七转动轴、第八转动轴、第六转动轴顺次连接所组成的第二四边形为平行四边形；
所述齿轮组包括上齿轮和下齿轮，所述上齿轮与下齿轮相啮合，所述上齿轮与上连杆或上连杆副杆固定连接并同步旋转，所述下齿轮与下连杆副杆或下连杆固定连接并同步旋转；
其中，所述上连杆副杆为曲杆。
其中，所述上连杆副杆位于第一四边形所在平面内。
其中，所述上连杆副杆两端向第一四边形内部弯折，其中间部分为直杆。
其中，所述上齿轮设置在第三转动轴或第四转动轴处，所述下齿轮设置在第五转动轴或第六转动轴处。
其中，当所述上齿轮设置在第三转动轴时，所述下齿轮设置在第五转动轴处；当所述上齿轮设置在第四转动轴处，所述下齿轮第六转动轴处。
其中，所述上板设置有末端执行器连接部，所述末端执行器连接部与水平面平行。
其中，所述中间板镜像对称。
其中，所述动力装置为液压缸或电机或气缸。
其中，当所述动力装置为电机，所述下连杆未设置下齿轮的一端设置有减速机斜齿轮。
一种机器人，设置有上述任一所述的机械臂。
有益效果
本实用新型提供了一种机械臂，通过四个连杆和斜齿轮来实现连杆的垂直升降，连杆收缩时占用空间小，连杆伸长后臂展可达到1.5米高，相对现有的机械臂具有结构紧凑简单、方便装配、成本较低和升降范围大等优点，具有很大的工程应用价值。
附图说明
图1为本实用新型的主视图，
图2为本实用新型的后视图，
图3为本实用新型的立体示意图，
其中，1为上板，2为上连杆副杆，3为上连杆，4为中间板，6为下连杆副杆，7为下连杆，8为下板，9为减速机斜齿轮，11为第一转动轴，12为第二转动轴，41为第三转动轴，42为第四转动轴，43为第五转动轴，44为第六转动轴，81为第七转动轴，82为第八转动轴，51为上齿轮，52为下齿轮。
具体实施方式
本实用新型所述的机械臂，由动力装置所驱动，如图1，图3所示，包括上板1、上连杆副杆2、上连杆3、中间板4、齿轮组、下连杆副杆6、下连杆7以及下板8。所述上板1设置有第一转动轴11和第二转动轴12；所述中间板4设置有第三转动轴41，第四转动轴42，第五转动轴43以及第六转动轴44，所述下板8设置有第七转动轴81和第八转动轴82；所述上连杆副杆2与第一转动轴11和第四转动轴42连接，所述上连杆3与第二转动轴12和第三转动轴41连接，所述下连杆副杆6与第六转动轴44和第八转动轴82连接，所述下连杆7与第五转动轴43和第七转动轴81连接。其中，所述第一转动轴11、第二转动轴12、第三转动轴41、第四转动轴42顺次连接所组成的第一四边形为平行四边形；所述第五转动轴43、第七转动轴81、第八转动轴82、第六转动轴44顺次连接所组成的第二四边形为平行四边形。所述齿轮组包括上齿轮51和下齿轮52，所述上齿轮51与下齿轮52相啮合，所述上齿轮51与上连杆3或上连杆副杆2固定连接并同步旋转，所述下齿轮52与下连杆副杆6或下连杆7固定连接并同步旋转。
其中，本实用新型的上连杆副杆2为曲杆，如此设置，所述上连杆副杆2的承重能力更强。具体来说，所述上连杆副杆2位于第一四边形平面内。
其中优选，所述上连杆副杆2的两端向第一四边形内弯折，其中间部分为直杆。
其中优选，所述上齿轮51设置在第三转动轴41或第四转动轴42处，所述下齿轮52设置在第五转动轴43或第六转动轴44处。
其中优选，当所述上齿轮51设置在第三转动轴41时，所述下齿轮52设置在第五转动轴43处；当所述上齿轮51设置在第四转动轴42处，所述下齿轮52第六转动轴44处。
其中优选，所述动力装置为液压缸、电机、气缸等其他常见的动力装置。
其中优选，当所述动力装置为电机，如图2所示，所述下连杆7未设置下齿轮52的一端设置有减速机斜齿轮9，电机带动减速机输出扭矩，减速机带动减速机斜齿轮9转动，从而使得下连杆7以第七转动轴81为轴旋转。电机相比其他动力装置，其结构更简洁，重量低的同时为本实用新型的机械臂结构输入充沛动力，并通过齿轮组之间的配合作用，将下连杆7的转动传递给上连杆3，从而实现机械臂的升降；上连杆副杆2、下连杆副杆6为整体结构起到支撑和稳定作用，保证连杆传动的准确性和稳定性。
其中优选，所述上板1设置有末端执行器连接部101，所述末端执行器连接部101与水平面平行。由于第一转动轴11、第二转动轴12、第三转动轴41、第五转动轴43顺次连接所组成的四边形为平行四边形，所以当上连杆3以第三转动轴41为轴进行转动，所述第一转动轴11和第二转动轴12的连线，与第五转动轴43和第三转动轴41的连线始终平行，故末端执行器连接部101在运动过程中也始终与水平面保持平行，保证了末端执行器的稳定性。
其中优选，所述中间板4为镜像对称，如此设置，机械臂在组装过程中无需对中间板4的正反进行确定，选取即用，节省了操作人员的组装时间。
本实用新型还公开了一种机器人，其设置了前述任意一种机械臂。本实用新型的机器人与现有技术使用的多轴机械臂或以液压驱动的连杆机构的机器人相比，其通过齿轮和连杆机构等实现自主升降，同时具有结构简单、质量较轻、运动升降范围大和稳定性好等优点。
Claims (10)
1.一种机械臂，由动力装置驱动，其特征在于，包括上板(1)、上连杆副杆(2)、上连杆(3)、中间板(4)、齿轮组、下连杆副杆(6)、下连杆(7)以及下板(8)；
所述上板(1)设置有第一转动轴(11)和第二转动轴(12)；所述中间板(4)设置有第三转动轴(41)，第四转动轴(42)，第五转动轴(43)以及第六转动轴(44)，所述下板(8)设置有第七转动轴(81)和第八转动轴(82)；
所述上连杆副杆(2)与第一转动轴(11)和第四转动轴(42)连接，所述上连杆(3)与第二转动轴(12)和第三转动轴(41)连接，所述下连杆副杆(6)与第六转动轴(44)和第八转动轴(82)连接，所述下连杆(7)与第五转动轴(43)和第七转动轴(81)连接；
所述第一转动轴(11)、第二转动轴(12)、第三转动轴(41)、第四转动轴(42)顺次连接所组成的第一四边形为平行四边形；所述第五转动轴(43)、第七转动轴(81)、第八转动轴(82)、第六转动轴(44)顺次连接所组成的第二四边形为平行四边形；
所述齿轮组包括上齿轮(51)和下齿轮(52)，所述上齿轮(51)与下齿轮(52)相啮合，所述上齿轮(51)与上连杆(3)或上连杆副杆(2)固定连接并同步旋转，所述下齿轮(52)与下连杆副杆(6)或下连杆(7)固定连接并同步旋转；
其中，所述上连杆副杆(2)为曲杆。
2.根据权利要求1所述机械臂，其特征在于，所述上连杆副杆(2)位于第一四边形所在平面内。
3.根据权利要求2所述机械臂，其特征在于，所述上连杆副杆(2)两端向第一四边形内部弯折，其中间部分为直杆。
4.根据权利要求1所述机械臂，其特征在于，所述上齿轮(51)设置在第三转动轴(41)或第四转动轴(42)处，所述下齿轮(52)设置在第五转动轴(43)或第六转动轴(44)处。
5.根据权利要求4所述机械臂，其特征在于，当所述上齿轮(51)设置在第三转动轴(41)时，所述下齿轮(52)设置在第五转动轴(43)处；当所述上齿轮(51)设置在第四转动轴(42)处，所述下齿轮(52)第六转动轴(44)处。
6.根据权利要求1所述机械臂，其特征在于，所述上板(1)设置有末端执行器连接部(101)，所述末端执行器连接部(101)与水平面平行。
7.根据权利要求1所述机械臂，其特征在于，所述中间板(4)镜像对称。
8.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述动力装置为液压缸或电机或气缸。
9.根据权利要求8所述机械臂，其特征在于，当所述动力装置为电机，所述下连杆(7)未设置下齿轮(52)的一端设置有减速机斜齿轮(9)。
10.一种机器人，其特征在于，设置有权利要求1-9任一所述的机械臂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921315778.6U CN210616581U (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种机械臂及其机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201921315778.6U CN210616581U (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种机械臂及其机器人 |
Publications (1)
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ID=70762929
Family Applications (1)
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| CN201921315778.6U Active CN210616581U (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种机械臂及其机器人 |
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| CN (1) | CN210616581U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112091097A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-12-18 | 太重（天津）滨海重型机械有限公司 | 用于拉伸矫直机的四杆式托辊装置 |
| CN113084865A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-09 | 上海园菱机械实业有限公司 | 一种机械臂结构及打磨抛光机械臂 |
| CN114673873A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-28 | 杭州国辰机器人科技有限公司 | 基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂 |
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2019
- 2019-08-14 CN CN201921315778.6U patent/CN210616581U/zh active Active
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